賈寧鳳 ，王曉雅 ，2，耿佳麗 ，2

山區(qū)農村耕地流轉的地形驅動因子分析
——以山西省寧武縣為例

賈寧鳳1，王曉雅1，2，耿佳麗1，2

（1.山西大學黃土高原研究所，山西太原030006；2.山西大學環(huán)境與資源學院，山西太原030006）

隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷推進，耕地流轉已然成為農村土地利用效率顯著提高的最有效方式，雖然耕地流轉在我國南方尤其是浙江省等地已經較為成熟，但是在北方的山區(qū)卻處于起步到加速的過程中。以寧武縣為例，以行政村為單元，充分運用3S技術、模型模擬等方法，對影響耕地流轉的地形因子進行了空間分析，這具有一定的理論和實踐意義，為農村土地流轉政策的制定提供依據(jù)。結果表明，地形因子與山區(qū)耕地流轉密切相關，隨著坡度的增加，耕地流轉率逐級降低，耕地平均坡度≤6°的村莊，耕地流轉率最高；坡度在6°～15°的村莊耕地流轉面積最大，以此為界，坡度≤6°和≥15°的村莊耕地流轉面積均減少。隨著海拔的升高，耕地流轉率逐級降低，耕地平均海拔≤1 400 m的村莊，耕地流轉率最大。在坡向因子影響下，耕地流轉面積在朝南朝東方向分布較多，朝北朝西方向分布較少。

耕地流轉；坡度；海拔；坡向；耕地集中度；耕地分布指數(shù)

隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷推進，耕地流轉已然成為農村土地利用效率顯著提高的最有效方式[1]，究其原因，一方面是國家政策層面上的重視和支持，另一方面是學者的廣泛關注，給耕地流轉注入了活力。雖然耕地流轉在我國南方尤其是浙江省等地已經較為成熟[2-4]，但是在北方的山區(qū)卻處于起步到加速的過程中[5-6]。山區(qū)農村的機械化水平低，農作物種植和收獲時需要較多的人力，而且僅憑種地帶來的經濟效益遠不能滿足農民的各方面支出，勞動力逐漸脫離農業(yè)生產，種地面積逐年減少[7]。雖然耕地流轉是提高山區(qū)耕地種植效益的有效措施，但由于耕地分布零散、流轉轉入與轉出方積極性差，市場發(fā)育不完全和流轉效益較低，使得山區(qū)農村耕地流轉發(fā)展欠佳，因此，對于山區(qū)耕地流轉的驅動因子的研究顯得十分必要。

目前，國內學者對土地流轉影響因素的研究主要分為宏觀的政策制度因素和微觀的農戶自身因素，具體有制度因素（如惠農政策的影響）、農戶家庭特征因素（如家庭的打工人數(shù)、收入主要來源、年收入、農業(yè)收入等）、戶主個人特征因素（如年齡、受教育水平等）、耕地資源稟賦因素（如耕地零散度、田塊面積和連片性等）4大類[8-12]。

筆者參考目前研究成果，同時考慮到研究區(qū)位于山區(qū)，耕地資源分布受地形因素影響較大，因此，通過實際調查，運用ArcGIS空間分析法，從地形因子（坡度、海拔、坡向）來研究農村耕地流轉的驅動力。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

寧武縣位于山西省西北部，屬黃土高原一部分，縣域面積為 194 421.11 hm2，地理坐標 38°30′50″～39°8′40″N，111°50′～112°30′40″E。地勢西高東低，山嶺縱橫，平均海拔在1 500 m以上，北靠朔州，西北連神池，西南鄰五寨、岢嵐，東南界忻州，南倚靜樂。

研究區(qū)山區(qū)面積達90%，坡耕地分布廣泛。2015年研究區(qū)農用地面積119 140.40 hm2，占土地總面積的61.28%，其中，耕地面積43 797.80 hm2，占農用地面積的36.76%。農林牧漁業(yè)生產總值雖逐年增加，但增長幅度非常小，從2009年的1.79億元增長至2015年的3.45億元，而且，在全縣生產總值中的占比很小，貢獻率很低?？梢?，研究區(qū)雖為農業(yè)大縣，但受自然因素的制約為農業(yè)弱縣。

1.2 材料

1.2.1 數(shù)據(jù)來源 所用的數(shù)據(jù)主要由實地調查和資料收集得來，其中，通過對研究區(qū)的實地調查，獲取各行政村的總人口、常住人口、耕地流轉面積、種植面積、撂荒面積等信息，并從當?shù)叵嚓P部門收集研究區(qū)2015年社會經濟發(fā)展統(tǒng)計年鑒、2015年耕地分布圖以及研究區(qū)10 m×10 m的數(shù)字高程模型（Digital elevation model,DEM）。1.2.2 數(shù)據(jù)預處理

1.2.2.1 地形參數(shù)提取 本研究基于DEM數(shù)據(jù)，利用ArcGIS10.0提取坡度、海拔與坡向3個地形因子，分為4步：一是獲取研究區(qū)地形因子信息，在ArcGIS10.0中的3D Analyst中的柵格表面（Raster surface）命令提取海拔、坡度與坡向柵格圖；二是將各地形因子賦值給耕地，通過空間分析模塊（Spatial analyst）的區(qū)域統(tǒng)計工具（Zonal statistics），將耕地圖生成具有海拔、坡度與坡向值的柵格圖；三是將耕地柵格圖轉換為矢量圖，通過取整（Int）和柵格轉面（Raster to polygon）工具將耕地柵格圖轉換為矢量圖，即具有海拔、坡度與坡向值的耕地矢量圖。

1.2.2.2 建立耕地土地流轉數(shù)據(jù)庫 運用ArcGIS 10.0軟件疊加（Overlay）、空間屬性連接（Join）等功能，建立耕地土地流轉數(shù)據(jù)庫，相關屬性有：各村耕地平均海拔、平均坡度與平均坡向值及總人口、常住人口、耕地流轉面積、種植面積、撂荒面積等。

1.3 研究方法

本研究以村莊為單位，確定研究區(qū)每個村莊的平均海拔、平均坡度、平均坡向，并分別計算其耕地集中度指數(shù)、耕地分布指數(shù)和耕地流轉率來研究其分布特征。

1.3.1 村莊耕地的平均海拔、平均坡度及平均坡向的確定 采用面積加權平均算法，計算公式如下。

式中，Ro表示第O個村莊的平均坡度/海拔/坡向；Rio為第O個村莊中第i塊耕地圖斑的坡度/海拔/坡向；Sio為第O個村莊中第i塊耕地圖斑的面積（hm2）。

1.3.2 耕地集中度指數(shù) 耕地集中度指數(shù)的基本概念源于地理集中指數(shù)，用來測量耕地在空間地域上的集中程度，主要用于分析耕地在空間上的分布狀況，耕地集中度指數(shù)越大，表明耕地在空間地域上分布越集中，反之，則表明耕地分布越分散。耕地集中度指數(shù)計算模型如下[13]。

式中，G為耕地集中度指數(shù)，xi為i空間區(qū)域耕地分布面積，T為耕地總面積，n為空間區(qū)域數(shù)量。1.3.3 耕地分布指數(shù) 分布指數(shù)（P）是用來分析某一地類的優(yōu)勢度，是指某區(qū)域內耕地所占比例與這一地區(qū)土地面積所占比例的比值[14]。當P大于1時，表明這一地區(qū)是耕地布局的最適宜區(qū)，即該地區(qū)耕地所占比例大于整個地區(qū)耕地的比例。故分布指數(shù)大于1，且P值越大，耕地適宜度、優(yōu)勢度越明顯。

式中，Se為在e地形因子的特定等級下耕地的面積；S代表耕地總面積；Te代表整個區(qū)域e地形因子特定等級下的總面積；T代表整個區(qū)域的面積。

1.3.4 耕地流轉率 耕地流轉率是指流轉耕地面積占家庭承包耕地總面積的比例。

式中，D為某區(qū)域內的耕地流轉率（%），X為某區(qū)域內的耕地流轉面積，Y為某區(qū)域內家庭承包經營的耕地總面積。

2 結果與分析

2.1 坡度因子影響下的耕地流轉空間分布特征

坡度作為耕地資源固有的環(huán)境因子之一，對地表的物質流動和能量轉換影響巨大。坡度大小與水土流失量的多少有緊密關系，即坡度不斷增大，地表水對泥土的沖刷量也會更多[15]。因此，坡度對耕地的分布和利用有至關重要的作用。此外，耕地坡度對各種自然條件不可替代的影響力，使其成為判斷耕地質量的關鍵要素，也成為影響耕地流轉的重要因子。

根據(jù)計算出的每個村莊耕地的平均坡度，結合前人研究成果[16-17]，考慮到研究區(qū)的地形特征等自然規(guī)律以及經濟發(fā)展差異等社會因素，將坡度分為4 級，依次為≤6°，＞6°≤15°，＞15°≤25°，＞25°，再分別計算其耕地集中度指數(shù)、耕地分布指數(shù)、耕地流轉率，其結果如表1所示。

表1 研究區(qū)耕地坡度分級情況

假定研究區(qū)耕地面積均勻分布，其耕地集中度指數(shù)為4.54，而實際上以行政村為空間單元統(tǒng)計出的2015年耕地集中度指數(shù)為6.18，表明研究區(qū)耕地在空間分布上較為集聚。同理來看，4個坡度級別均呈現(xiàn)出實際耕地集中度指數(shù)高于假定的均勻狀態(tài)下的耕地集中度指數(shù)，表明在不同坡度級別下研究區(qū)的耕地在空間分布上都較為集聚，且在坡度級別為 1（≤6°），4（＞25°）時耕地集中度指數(shù)更大，表明極端的坡度對耕地分布的影響較大。

隨著坡度不斷加大，耕地的分布指數(shù)不斷下降。坡度級別 1（≤6°），2（＞6°≤15°）的空間分布指數(shù)均大于1，說明在坡度≤15°范圍內耕地屬于優(yōu)勢分布；因為坡度越高，土壤對肥力和水分的保持能力越弱，糧食作物的投入產出比越小，人們從事農業(yè)生產的難度大大增加。村莊耕地平均坡度＞25°的耕地分布指數(shù)最低，說明耕地在該區(qū)域內屬于劣勢分布，不適宜耕地的發(fā)育。該區(qū)域涉及7個村莊，分布在研究區(qū)西部的蘆芽山林地保護區(qū)內（圖1），說明研究區(qū)耕地分布較為合理，面臨高水土流失風險的耕地比例很小，多數(shù)耕地可以合理安全地利用。

耕地流轉與耕地分布的坡度有緊密聯(lián)系。隨著坡度的增大，流轉率呈下降趨勢，流轉面積逐漸減少。研究區(qū)耕地平均坡度不同的村莊，流轉分布面積差異很大。坡度級別為1（≤6°）時，村莊流轉分布最集中，流轉率為19.75%，該區(qū)域內將近1/2的村莊耕地參與流轉；坡度級別為 2（＞6°≤15°）時，村莊流轉規(guī)模最大，面積為1 133.19 hm2，流轉率為3.70%，主要分布在研究區(qū)北部恢河沿岸，南部汾河沿岸及中部的高山湖泊區(qū)（圖1），該區(qū)域內耕地分布廣泛，多為梯田，田面較為平整，地塊基本可實現(xiàn)機械化種植，為耕地流轉發(fā)生的主要區(qū)域；坡度級別為3（＞15°≤25°）時，村莊耕地流轉率為0.96%，流轉較少，呈零星分布；坡度級別為4（＞25°）時，村莊耕地分布少，耕地地塊分布零散，遇到7，8月份的暴雨，會加大耕地表層的泥土沖刷量，導致糧食作物的耕作土層變薄，而且由于坡度較大，難以實現(xiàn)機械化種植，流轉幾乎沒有發(fā)生。

2.2 海拔因子影響下的耕地流轉空間分布特征

海拔由于其獨有的特征，對耕地的分布產生重要影響。隨著海拔的增加，耕地本身水分、氣溫等自然條件發(fā)生明顯變化，農戶對耕地地塊的耕作行為也會發(fā)生變化，因此，海拔是影響農村耕地投入產出率的重要因素[18-19]，對耕地質量和糧食產量有顯著影響，進而會成為耕地流轉的一個驅動因子。

根據(jù)計算出的每個村莊耕地的平均海拔，考慮到研究區(qū)的地形特征等自然規(guī)律以及經濟發(fā)展差異等社會因素，將其分為5級，依次為≤1 400 m，＞1 400 m≤1 600 m，＞1 600 m≤1 800 m，＞1 800 m＜2 000 m，≥2 000 m，再分別計算其耕地集中度指數(shù)、耕地分布指數(shù)、耕地流轉率，其結果列于表2。

表2 研究區(qū)耕地海拔分級情況

總體來看，耕地集中度指數(shù)呈現(xiàn)“兩頭高中間低”的趨勢，具有明顯的垂直特性。從分布指數(shù)來看，耕地平均海拔在級別為 1（≤1 400 m），2（＞1 400 m≤1 600 m）時，耕地分布指數(shù)均大于1，說明該區(qū)域適宜耕地的發(fā)育，究其原因，可能是由于低海拔地區(qū)的地理環(huán)境和水分條件更適合糧食作物的生長，適宜耕作；在級別3（＞1 600 m≤1 800 m）時，耕地集中度指數(shù)最低，主要是因為級別3中的土地總面積最大，耕地分布較為分散；在級別為4（＞1 800 m＜2 000 m），5（≥2 000 m）時，區(qū)域耕地集中度指數(shù)上升，分布指數(shù)降低，主要分布在研究區(qū)東南角及西部中段（圖2），表明耕地在這2個級別區(qū)域內分布面積在減少，但是卻較為集中，這是因為海拔越高，地形地貌、氣候等條件就越不適合農民生產生活，耕地開墾的難度增大，因此，耕地面積分布少而集中。

隨著海拔的增高，流轉面積呈下降趨勢，流轉率隨之降低。平均海拔級別為1（≤1 400 m）時，村莊流轉分布最集中，流轉面積為472.73 hm2，流轉率為11.44%，空間上分布在恢河沿岸的北部村莊和汾河沿岸的南部（圖2），該區(qū)域耕地分布也最為優(yōu)勢，適宜耕作；平均海拔級別為2（＞1 400 m≤1 600 m）和3（＞1 600 m≤1 800 m）時，流轉規(guī)模最大，累計流轉面積為1 029.39 hm2，空間上分布在恢河沿岸中部、北部和汾河沿岸兩側及洪河沿岸（圖2）；平均海拔級別為4（＞1 800 m＜2 000 m）時，耕地流轉面積為212.19 hm2，空間上集中分布在研究區(qū)中東部的高山湖泊區(qū)（圖2），高山湖泊區(qū)的流轉面積為171.25 hm2，占平均海拔級別為4的流轉面積的80.71%，因為該區(qū)交通通達度較高，流轉面積相對較大；平均海拔級別為5（≥2 000 m）時，區(qū)域耕地流轉面積最少，只有一個村發(fā)生流轉，位于研究區(qū)東南角的東馬坊鄉(xiāng)，由以種地為生的本村大戶承包種植，該大戶具有較強的務農情結。

因此，可以看出，隨著海拔的增高，流轉率呈下降趨勢，但是對于個別低坡度區(qū)域的耕地流轉和具有務農情結的農戶自愿轉入耕地這2種情況，海拔對流轉的影響較薄弱。

2.3 坡向因子影響下的耕地空間分布特征

耕地田面的朝向直接對農作物被太陽照射的時長和土壤中水分的重新分布有非常重要的作用，是耕地分布與耕地流轉的重要因子。

根據(jù)計算出的每個村莊耕地的平均坡向，由北開始以45°為角度間隔，順時針方向旋轉劃分8個坡向[20]：北（N，0～22.5°，337.5°～360.0°）、東北（NE，22.5°～67.5°）、東（E，67.5°～112.5°）、東南（SE，112.5°～157.5°）、南（S，157.5°～202.5°）、西南（SW，202.5°～247.5°）、西 （W，247.5°～292.5°）、西北（NW，292.5°～337.5°），再分別計算其耕地集中度指數(shù)、耕地流轉率，其結果列于表3。

表3 研究區(qū)耕地坡向分級情況

由表3可知，研究區(qū)村莊耕地平均坡向總體朝南分布，耕地的集中度指數(shù)表明耕地在南向分布較分散，非南向反而較集中，這可能是因為南向耕地的光、熱條件較好，容易耕作，非南向由于太陽輻射較少，作物生長條件相對不是太好，分布集中，利于農戶耕作。

耕地流轉面積和流轉率主要分布在東南、西南、南以及東4個坡向（圖3），其中，位于東南坡的耕地流轉規(guī)模和耕地流轉率最大。位于東北坡和西坡的耕地流轉僅涉及15個村莊，流轉面積和流轉率最小，因為該區(qū)域耕地面積較少，農作物所需的光熱條件較差，人們不傾向選擇陰坡或半陰坡承包耕地進行大面積種植。

3 結論與討論

本研究以山西省寧武縣為例，進行農村耕地流轉地形驅動因子研究，以行政村為單元，通過耕地集中度指數(shù)、耕地分布指數(shù)及耕地流轉率的計算，充分運用3S技術、模型模擬等方法，對影響耕地流轉的地形因子（坡度、海拔、坡向）進行了空間分析，結果表明，隨著坡度的增大，耕地流轉率變小，流轉面積呈下降趨勢。耕地平均坡度≤6°范圍內耕地分布指數(shù)、流轉率最大，其次是6°～15°范圍內。整體看，坡度≤15°范圍內耕地屬于優(yōu)勢分布，該區(qū)域適宜耕地發(fā)育，坡度小，人們進行農業(yè)生產活動的條件便利，是耕地流轉的主要區(qū)域。

隨著海拔的增高，耕地流轉率依次減少，流轉面積呈下降趨勢。耕地平均海拔≤1 400 m村莊耕地分布指數(shù)、流轉率最大，說明低海拔地區(qū)的地理環(huán)境和水分條件更適合糧食作物的生長，耕地流轉發(fā)生頻繁。

在坡向因子影響下，耕地分布與流轉分布多集中在朝南朝東的坡向，朝北朝西的坡向分布較少。因為位于陽坡或半陽坡區(qū)域，農作物所需的光熱條件較好。

土地流轉是動態(tài)變化的，其過程必然會受到各方面的鼓勵，亦或者是限制。地形因子對土地流轉的影響也是持續(xù)性的，因此，可以把土地流轉多年的變化作為研究對象，從面積和空間分布上找到流轉擴大的原因和規(guī)律，為下一步的土地流轉做好鋪墊。

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Analysis on the Terrain Driving Factors of Farmland Transfer in Rural Areas—Taking Ningwu County of Shanxi Province as an Example

JIA Ningfeng1，WANGXiaoya1，2，GENGJiali1，2
（1.Instituteof Loess Plateau，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2.Collegeof Environment and Resources，Shanxi University，Taiyuan 030006，China）

With the advancement of urbanization in our country,the cultivated land transfer has become the most effective way for improving the efficiency significantly of rural land use.While the cultivated land transfer in South China,especially in Zhejiang province has been more mature,it is still at the beginning in the north mountain area.Therefore,taking Ningwu county as an example and administrative village as a unit,the paper carries on the spatial analysis of the topographic factors of cultivated land circulation by using ways of 3Stechnology,model simulation and other methods.This has a certain theoretical and practical significance,and will provide the basis for the formulation of rural land circulation policy.The results show that topographic factors are closely related to cultivated land transfer in mountain areas.The greater the slope is,the lower the rate of cultivated land circulation.The average slope of the cultivated land is≤6°,the highest rate of cultivated land circulation.The region of between 6°-15°slope,thecirculation area is the largest,taking this as the boundary,followed by≤6°and≥15°area decreasing;the higher the elevation is,the lower the rate of cultivated land circulation.The region of elevations≤1 400 m,the circulation rate is the highest,the distribution area and the circulation of cultivated land area are thelargest distribution toward the South and the East,the North and the West distribution less.

cultivated land transfer;slope;elevation;aspect;cultivated land concentration;cultivated land distribution index

F321.1

A

1002-2481（2017）12-2026-06

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.12.31

2017-07-20

國家自然科學基金項目（41501143）

賈寧鳳（1966-），女，山西寧武人，副教授，博士，主要從事土地資源評價與管理教學及科研工作。王曉雅為通信作者。